本发明涉及烟气净化，尤其涉及一种耦合储能的二氧化碳捕集系统及调峰方法。
背景技术：
1、碳捕集电厂是指采用碳捕集技术对其排放的二氧化碳进行捕集和处理的电厂，有助于实现低碳电力生产和减少气候变化的影响。这些电厂通常会安装特殊的设备，如吸收塔和再生塔，以实现二氧化碳的捕集、运输和储存。由于碳捕集单元需要抽取发电单元中的部分高温蒸汽用于驱动吸收剂解吸再生，导致碳捕集电厂的发电存在波动。由此碳捕集电厂通常用于辅助其他类型主发电电厂调峰，通过捕集和存储二氧化碳来减少温室气体排放，同时可以提供一定的电力输出，帮助主发电厂应对负荷波动，提高电力系统的调峰能力。
2、电厂调峰是电力系统中的一个重要环节，指的是在电力需求高峰和低谷时段，通过调整电厂的运行方式，使电厂能够快速适应电网负荷的变化，满足电网的稳定运行和安全运行要求。然而，现阶段的碳捕集电厂参与调峰服务中，存在资源和能源的浪费问题以及设备的寿命和性能的损耗问题。
技术实现思路
1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
2、在夏季和冬季，由于人们用电需求大，白天和夜间的电网负荷相差不大，碳捕集电厂均参与配合使用。但是，在春季和秋季，白天电网的负荷较高，碳捕集电厂在这个时段提供额外的电力供应，帮助主发电厂应对负荷波动。而夜间电网负荷较低，碳捕集电厂的运行不再是电网优先考虑的能源来源。
3、由此，碳捕集电厂若在用电高峰期（白天）运行，用电低谷期（夜间）停车，会导致设备重复启停，设备的温度来回升降，对设备的寿命和性能产生不利影响。并且，停车还会导致碳捕集电厂停止发电运营，造成燃料、人员和设备等资源的浪费，从而带来经济损失。
4、碳捕集电厂若在用电低谷期低负荷运行，存在以下问题：电厂的产能没有得到充分利用，导致电价下降，影响电厂的经济收益；由于碳捕集过程需要大量的热量来促进化学反应，但低负荷会导致热效率下降，从而影响碳捕集效率；从低负荷运行的发电单元中，继续抽取高温蒸汽进行碳捕集，会严重影响发电效果。
5、此外，碳捕集单元抽取的发电单元中的高温蒸汽不能直接用于对吸收剂加热再生，蒸汽温度较高，吸收剂的解吸温度较低。相关技术中，抽取的蒸汽先通过减压阀降低蒸汽的压力以达到降温的目的，然后再用于加热吸收剂，导致蒸汽中极大部分的热能白白浪费，造成不必要的经济损失。
6、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7、为此，本发明的实施例提出一种耦合储能的二氧化碳捕集系统，该系统合理利用碳捕集电厂的产能，且系统运行稳定，能源利用率高。
8、本发明实施例的耦合储能的二氧化碳捕集系统包括发电单元、储热单元和碳捕集单元，所述发电单元与所述储热单元相连，所述发电单元用于提供第一温度的主蒸汽至所述储热单元，以使所述储热单元储存第一温度的主蒸汽中的部分热能且使主蒸汽降至第二温度，所述储热单元与所述碳捕集单元相连，所述碳捕集单元用于利用第二温度的主蒸汽中的热能或所述储热单元储存的热能作为热源；
9、所述耦合储能的二氧化碳捕集系统具有调峰模式和经济模式，在所述调峰模式，所述发电单元用于将其产生的电能并入电网，所述碳捕集单元用于利用第二温度的主蒸汽中的热能作为热源，在所述经济模式，所述发电单元用于将其产生的电能供给碳捕集电厂的配电系统，所述碳捕集单元用于利用所述储热单元储存的热能作为热源。
10、由此，本发明实施例的耦合储能的二氧化碳捕集系统，利用储热单元储存第一温度的主蒸汽中的部分热能，以使主蒸汽的温度降至适宜吸收剂再生的温度，从而避免从发电单元抽取的主蒸汽温度过高导致吸收剂发生热降解的问题。
11、并且，储热单元储存的热能也能够用作碳捕集单元再生吸收剂的热源，合理利用从发电单元抽取的主蒸汽中的热能，进而减少能源浪费，提高系统的经济效益。
12、此外，本发明实施例的耦合储能的二氧化碳捕集系统在用电高峰期和用电低谷期，分别切换不同的运行模式，避免系统停车带来的不利影响，合理利用碳捕集电厂在不同用电时期产生的电能。
13、并且，利用系统运行调峰模式时储存的热能作为系统运行经济模式时吸收剂再生的热源，避免影响系统运行经济模式时的发电效果，从而提高系统低负荷运行的稳定性，确保产能的同时才能提高经济性。
14、本发明实施例的耦合储能的二氧化碳捕集系统，不仅能够适应夏冬季高峰、春秋季低谷等周期变化较长的调峰，还能够适应白天高峰、夜间低谷等周期变化较短的调峰，适应性强，经济价值高。
15、在一些实施例中，所述发电单元包括相连的主锅炉、汽轮机组和发电机，所述发电机用于输送电能至电网或碳捕集电厂的配电系统；
16、所述储热单元包括相连的余热锅炉和蒸汽储罐，所述余热锅炉与所述汽轮机组相连，所述汽轮机组用于提供第一温度的主蒸汽至所述余热锅炉，利用第一温度的主蒸汽加热所述余热锅炉内的水以产生辅助蒸汽，且使第一温度的主蒸汽换热降温至第二温度的主蒸汽，辅助蒸汽的温度和换热降温后的主蒸汽的温度相近，辅助蒸汽用于输送至所述蒸汽储罐内储存；
17、所述碳捕集单元包括相连的再生塔和再沸器，所述再沸器与所述余热锅炉和所述蒸汽储罐相连，所述再沸器用于利用第二温度的主蒸汽或辅助蒸汽加热再生所述再生塔输送的吸收剂。
18、在一些实施例中，所述汽轮机组包括依次相连的高压缸、中压缸和低压缸，所述中压缸与所述余热锅炉相连，以从所述中压缸内抽取第一温度的主蒸汽输送至所述余热锅炉。
19、在一些实施例中，所述碳捕集单元还包括吸收塔和蒸汽余热回收换热器，所述吸收塔、所述蒸汽余热回收换热器与所述再生塔循环相连，以使所述吸收塔内的吸收剂通过所述蒸汽余热回收换热器预热后流入所述再生塔内加热再生，所述再生塔内加热再生后的吸收剂流回所述吸收塔，所述蒸汽余热回收换热器与所述再沸器相连，利用通过所述再沸器加热再生吸收剂后的主蒸汽或辅助蒸汽作为所述蒸汽余热回收换热器的热源。
20、在一些实施例中，所述蒸汽余热回收换热器与所述主锅炉和所述余热锅炉相连，以使通过所述蒸汽余热回收换热器预热吸收剂后的主蒸汽流回所述主锅炉，通过所述蒸汽余热回收换热器预热吸收剂后的辅助蒸汽流回所述余热锅炉。
21、在一些实施例中，所述碳捕集单元还包括富液储罐和贫液储罐，所述吸收塔与所述富液储罐相连，以使所述吸收塔内的吸收剂流至所述富液储罐内储存，所述富液储罐与所述蒸汽余热回收换热器相连，以使所述富液储罐内储存的吸收剂通过所述蒸汽余热回收换热器预热后流入所述再生塔内加热再生，所述贫液储罐与所述再生塔相连，以使所述再生塔内的吸收剂流至所述贫液储罐内储存，所述贫液储罐与所述吸收塔相连，以使所述贫液储罐内储存的吸收剂流至所述吸收塔内捕集二氧化碳。
22、在一些实施例中，所述耦合储能的二氧化碳捕集系统在所述调峰模式，所述吸收塔流出的吸收剂的一部分通过所述蒸汽余热回收换热器流入所述再生塔，另一部分流入所述富液储罐，所述再生塔流出的吸收剂和所述贫液储罐储存的吸收剂流入所述吸收塔；
23、所述耦合储能的二氧化碳捕集系统在所述经济模式，所述吸收塔流出的吸收剂和所述富液储罐储存的吸收剂通过所述蒸汽余热回收换热器流入所述再生塔，所述再生塔流出的吸收剂的一部分流入所述吸收塔，另一部分流入所述贫液储罐。
24、在一些实施例中，所述碳捕集单元还包括贫富液换热器，所述贫富液换热器与所述吸收塔、所述富液储罐、所述再生塔和所述贫液储罐相连，以使所述再生塔和/或所述贫液储罐流至所述吸收塔的吸收剂在所述贫富液换热器内与所述吸收塔流至所述富液储罐的吸收剂换热。
25、在一些实施例中，所述发电单元、所述储热单元和所述碳捕集单元之间经管路相连，且管路上设有调控组件，所述调控组件用于控制管路的通断以及管路内的流体介质流动。
26、本发明的实施例还提出一种调峰方法。
27、本发明实施例的调峰方法用于上述任一项实施例中所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，所述调峰方法包括：
28、当所述耦合储能的二氧化碳捕集系统运行所述调峰模式时，所述发电单元产生的电能并入电网，从所述发电单元抽取第一温度的主蒸汽并输送至所述储热单元，所述储热单元储存第一温度的主蒸汽中的部分热能，以使主蒸汽的温度从第一温度降至第二温度，利用第二温度的主蒸汽中的热能作为所述碳捕集单元的热源；
29、当所述耦合储能的二氧化碳捕集系统运行所述经济模式时，所述发电单元产生的电能供给碳捕集电厂使用，利用所述储热单元储存的热能作为所述碳捕集单元的热源。
30、本发明实施例的调峰方法，通过储热的方式降低主蒸汽的温度，避免主蒸汽温度过高导致吸收剂发生热降解的问题。并且，在调峰过程中通过切换不同的运行模式，避免系统停车带来的不利影响。利用储存的热能作为用电低谷期碳捕集单元的热源，避免从发电单元抽汽对发电效果造成影响。
1.一种耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括发电单元、储热单元和碳捕集单元，所述发电单元与所述储热单元相连，所述发电单元用于提供第一温度的主蒸汽至所述储热单元，以使所述储热单元储存第一温度的主蒸汽中的部分热能且使主蒸汽降至第二温度，所述储热单元与所述碳捕集单元相连，所述碳捕集单元用于利用第二温度的主蒸汽中的热能或所述储热单元储存的热能作为热源；
2.根据权利要求1所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述发电单元包括相连的主锅炉、汽轮机组和发电机，所述发电机用于输送电能至电网或碳捕集电厂的配电系统；
3.根据权利要求2所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述汽轮机组包括依次相连的高压缸、中压缸和低压缸，所述中压缸与所述余热锅炉相连，以从所述中压缸内抽取第一温度的主蒸汽输送至所述余热锅炉。
4.根据权利要求2所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述碳捕集单元还包括吸收塔和蒸汽余热回收换热器，所述吸收塔、所述蒸汽余热回收换热器与所述再生塔循环相连，以使所述吸收塔内的吸收剂通过所述蒸汽余热回收换热器预热后流入所述再生塔内加热再生，所述再生塔内加热再生后的吸收剂流回所述吸收塔，所述蒸汽余热回收换热器与所述再沸器相连，利用通过所述再沸器加热再生吸收剂后的主蒸汽或辅助蒸汽作为所述蒸汽余热回收换热器的热源。
5.根据权利要求4所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述蒸汽余热回收换热器与所述主锅炉和所述余热锅炉相连，以使通过所述蒸汽余热回收换热器预热吸收剂后的主蒸汽流回所述主锅炉，通过所述蒸汽余热回收换热器预热吸收剂后的辅助蒸汽流回所述余热锅炉。
6.根据权利要求4所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述碳捕集单元还包括富液储罐和贫液储罐，所述吸收塔与所述富液储罐相连，以使所述吸收塔内的吸收剂流至所述富液储罐内储存，所述富液储罐与所述蒸汽余热回收换热器相连，以使所述富液储罐内储存的吸收剂通过所述蒸汽余热回收换热器预热后流入所述再生塔内加热再生，所述贫液储罐与所述再生塔相连，以使所述再生塔内的吸收剂流至所述贫液储罐内储存，所述贫液储罐与所述吸收塔相连，以使所述贫液储罐内储存的吸收剂流至所述吸收塔内捕集二氧化碳。
7.根据权利要求6所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述耦合储能的二氧化碳捕集系统在所述调峰模式，所述吸收塔流出的吸收剂的一部分通过所述蒸汽余热回收换热器流入所述再生塔，另一部分流入所述富液储罐，所述再生塔流出的吸收剂和所述贫液储罐储存的吸收剂流入所述吸收塔；
8.根据权利要求6所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述碳捕集单元还包括贫富液换热器，所述贫富液换热器与所述吸收塔、所述富液储罐、所述再生塔和所述贫液储罐相连，以使所述再生塔和/或所述贫液储罐流至所述吸收塔的吸收剂在所述贫富液换热器内与所述吸收塔流至所述富液储罐的吸收剂换热。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述发电单元、所述储热单元和所述碳捕集单元之间经管路相连，且管路上设有调控组件，所述调控组件用于控制管路的通断以及管路内的流体介质流动。
10.一种调峰方法，其特征在于，所述调峰方法用于根据权利要求1-9中任一项所述的耦合储能的二氧化碳捕集系统，所述调峰方法包括：
